Plastic is een onmisbaar onderdeel van het dagelijks leven. flessen, Tassen, verpakkingen en technische vormdelen van kunststof zijn licht van gewicht en bestand tegen water en bederf. Hoewel dergelijke eigenschappen tijdens het gebruik zeer worden gewaardeerd, het is een ander verhaal als het gaat om het deponeren van plastic afval in het milieu. Hier, de zegen van duurzaamheid wordt de vloek van onvergankelijkheid.

Op het eerste gezicht, het probleem lijkt er gewoon een van esthetische aard te zijn. Want hoe lelijk en vies, maar ook kleurrijke hopen plastic kunnen zijn, plastic zelf is niet giftig. De ernstigere aspecten van onze plastic wereld worden pas duidelijk bij nader inzien:aquatische soorten die omkomen in stroppen gemaakt van plastic afval of vissen die de kleinste plastic fragmenten binnenkrijgen, die vervolgens weer in de menselijke voedselketen kunnen worden ingevoerd. Bewijs suggereert, bijvoorbeeld, dat plastic weekmakers een schadelijk langetermijneffect op de vruchtbaarheid kunnen hebben. En de impact van plastic afval op een organisme wanneer het in kleine deeltjes vervalt, moet nog worden vastgesteld.

Terwijl micro-organismen, zoals bacteriën en schimmels, worden soms gebruikt om giftige stoffen in het milieu af te breken, zoals aardolie, plastic afval moet nog met succes worden verwijderd. Alle bederf veroorzakende organismen bereiken hun grenzen met plastic; anders zou het materiaal niet zo duurzaam zijn.

Dit is eenvoudig te verklaren vanuit een chemisch perspectief. Alle plastic materialen zijn polymeren, chemisch gesproken. Polymeren bestaan ​​uit zeer lange ketens van moleculaire eenheden die op hun beurt bestaan ​​uit koolstof als het bepalende element. Dit wordt bijna altijd gecombineerd met waterstof. Andere elementen zijn stikstof en zuurstof en in uitzonderlijke gevallen ook fluor en chloor. De lange moleculaire ketens zorgen ervoor dat de polymeren sterk en duurzaam zijn en niet ontleden in water. Polymeren kunnen ook extreem flexibel en buigzaam zijn, een waardevolle eigenschap die niet wordt geleverd door minerale materialen, zoals klei en kalksteen, en slechts in beperkte mate door metalen.

Polymeren zijn geen menselijke uitvinding. Overal waar robuustheid en vormvastheid maar ook taaiheid en flexibiliteit worden gevonden in levende organismen, dit komt door natuurlijke polymeren. Cellulose, een vezelig materiaal gemaakt van suikercomponenten, geeft planten hun stabiliteit. Collagenen en keratine zijn zeer stabiele eiwitten - met andere woorden, ketens van aminozuren - die de huid of het haar en de vogelveren hun stabiliteit geven.

Bederfelijke en niet-bederfelijke polymeren

Echter, noch cellulose noch keratine gaan eeuwig mee. Buiten het levende organisme of na zijn dood, deze polymeren worden langzaam afgebroken door bacteriën en schimmels, d.w.z. hun componenten worden afgebroken, verteerd en uiteindelijk geoxideerd tot koolstofdioxide en water. Een principe dat bekend staat als microbiële onfeilbaarheid wordt duidelijk tijdens dit natuurlijke recyclingproces. Voor elke stof gevormd door levende organismen, er is tenminste één type micro-organisme in de natuur dat het kan afbreken.

Echter, kunststoffen worden in de natuur niet afgebroken. Hun chemische structuur is natuurvreemd en het principe van microbiële onfeilbaarheid is hier niet van toepassing. "Chemisch gesynthetiseerd" moet echter niet worden gelijkgesteld met "niet-afbreekbaar". Verschillende synthetische chemicaliën, zoals wasmiddelen uit afwasmiddel of insecticiden, kan duidelijk worden afgebroken door micro-organismen, zij het langzaam.

afbreekbaarheid, ondanks dat het "vreemd" is aan de natuur, wordt vaak verklaard door het feit dat de chemische structuur van kunstmatige stoffen vergelijkbaar is met die van natuurlijke en daarom wordt aangevallen door afbrekende enzymen die al lang bestaan ​​of zich hebben aangepast door willekeurige mutatie. Tot nu toe zijn er geen aanwijzingen dat dergelijke afbrekende enzymen op kunststoffen werken. De enorme lengte van de kettingen vormt waarschijnlijk een probleem. Indien, bijvoorbeeld, de polyethyleenketen werd aanzienlijk ingekort, een petroleumkoolwaterstof zou worden geproduceerd, een alkaan dat gemakkelijk kan worden afgebroken door olie-etende bacteriën.

Het ideale plastic materiaal - een materiaal dat duurzaam blijft tijdens gebruik maar vergaat na verwijdering - blijft een utopische droom. Er bestaat echter biologisch afbreekbaar plastic - dit zijn polymeren die zijn samengesteld uit micro-organismen of polymeren die synthetisch zijn geproduceerd maar die natuurlijke stoffen als componenten bevatten, zoals polymelkzuren.

Polyhydroxyalkaanzuren zijn polymeren gemaakt van microben. Ze fungeren als opgeslagen voedingsstoffen voor micro-organismen in tijden van voedseltekorten en liggen als compacte bolletjes in de bacteriecellen. Deze opgeslagen voedingsmiddelen hebben vaak zeer gunstige technische eigenschappen. Ze zijn ideaal voor transparanten, tassen en flessen. Echter, ze zijn duurder dan puur synthetische kunststoffen en kunnen niet worden gebruikt waar weerstand tegen ontleding vereist is.

Wat nu voor kunststof?

De beste manier om plastic af te voeren is op dit moment nog volledige verbranding. De energetische waarde van de meeste kunststoffen is even hoog als die van olie en produceert daarom aanzienlijke hoeveelheden nuttige warmte. Als de kunststof alleen uit koolstof bestaat, waterstof en zuurstof, alleen kooldioxide en waterdamp worden geproduceerd. Ook de volledige verbranding van stikstofhoudende kunststoffen zou waarschijnlijk geen probleem vormen omdat er dan alleen nog stikstofgas zou ontstaan.

Overtollige atmosferische zuurstof en hoge temperaturen zijn nodig om een ​​effectieve beheersing van het verbrandingsproces te garanderen. Echter, als er niet genoeg zuurstof is en de temperatuur te laag is, de plastic cokes in zwarte koolstof en andere gevaarlijke producten.

Kunststoffen die fluor bevatten (polytetrafluorethyleen, PTFE, de merknaam "Teflon") en chloor (polyvinylchloride, PVC) zijn moeilijk te verwijderen. Ze branden niet vanzelf of slecht, maar produceren in hitte fluor- of chloorverbindingen in aanwezigheid van brandbare stoffen en kunnen zelfs chloorgas uitstoten. Hierbij zijn speciale procedures vereist waarbij de producten verder moeten worden omgevormd of verlijmd.

De eenvoudigste en meest kosteneffectieve manier om de afvalstroom in de oceanen te stoppen, ligt voor de hand:het verbruik beperken en het recyclingpercentage verhogen. Plastic dat in eerste instantie niet in het milieu terechtkomt, hoeft niet moeizaam afgebroken of later ingezameld te worden.